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据世界卫生组织统计,在2005年全世界5800万人的死亡总数中,有760万人死于癌症（约占13%）。世界卫生组织国际癌症研究中心日前公布的一份研究报告显示,根据目前癌症的发病趋势,2020年全世界癌症发病率将比现在增加50%,全球每年新增癌症患者人数将达到1500万人。在过去的几十年中出现了多种治疗癌症的方法,主要包括手术治疗、放射治疗、化学治疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗。目前应用最广的是化学治疗,即化疗。化疗是使用抗肿瘤的化学药品对肿瘤患者进行治疗的方法。这些抗肿瘤药品进入体内后能很快分布到全身,既可杀灭局部的肿瘤也可杀灭远处转移的肿瘤,因此化疗是一种全身治疗。化疗的效果取决于肿瘤的类型和病况,有的可治愈,更多的是抑制肿瘤生长和扩散。化疗是某些肿瘤唯一可选择的治疗方法,但更多情况下化疗是与手术切除和放疗相配合。化疗药物很多,目前主要分为:烷化剂、抗代谢药、抗生素、植物药、激素及内分泌药物。也可以根据化疗药物对细胞周期的影响将其分为细胞周期特异性药物和细胞周期非特异性药物。化疗对原发灶、转移灶和亚临床转移灶均有治疗作用,但化疗的缺点也是十分明显的,如毒副作用大易产生耐药性等。因此,按照癌症的生物学特性寻找攻克癌症的新途径、新模式、新方法和新的治疗药物成为癌症治疗的当务之急。肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体（TNF related apoptosis-inducing ligand,TRAIL）又称凋亡素2配体（Apo2 ligand,Apo2L）,是肿瘤坏死因子家族成员中继TNF、FasL之后发现的一个新成员。由于肿瘤细胞和正常细胞对其诱导的凋亡敏感性不同,因而可能发展成为一种治疗肿瘤的有效药物而引起人们的关注。目前国际上已经有了若干N端缺失的TRAIL制品:如TRAIL95～281,TRAIL114～281等。DATR（recombinant solubehuman tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand mutant,rsh TRAIL mutant）为成都地奥制药集团有限公司研发出的新型重组可溶性人肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体突变体。已有的研究显示,DATR与野生型TRAIL全序列可溶性片段相比空间结构和理化性质包括pH等电点、溶解度等均未改变,但生物活性有所提高。本研究应用毒理学、药理学和分子生物学的相关方法,通过将人工修饰过的TRAIL重组体DATR作用于健康成年的小鼠、大鼠和食蟹猴,观察DATR产生的急慢性毒性及其机制以及损伤的可逆性;并通过DATR与奥沙利铂、多烯紫杉醇或伊立替康联合用药的方法,观察DATR与其他临床常用抗肿瘤药物的相互作用和可能发生的不良反应,从而对DATR的毒理学特征作出初步评价。为进一步探讨和分析DATR应用于临床肿瘤治疗提供理论基础和临床前实验依据。【研究目的】:对抗肿瘤新药DATR的临床前毒理学特征作出评价,并进一步研究其毒性机制。【研究方法和结果】:1.DATR对小鼠、大鼠和食蟹猴的急性毒性作用观察一次性静脉内注射观察DATR对小鼠、大鼠和食蟹猴急性毒性作用及死亡情况。并观察一次性腹腔内注射DATR对小鼠的急性毒性作用及其可逆性。结果表明药物可能影响小鼠和大鼠的中枢神经系统、呼吸系统、神经肌肉和自主神经等方面。静脉内注射DATR对小鼠、大鼠的LD50分别为1018.0、262.0mg/kg,其95%可信限分别为901.3～1149.7、238.8～287.5mg/kg。腹腔内注射DATR对小鼠的LD50为1432.1mg/kg,其95%可信限为1237.9～1656.8mg/kg。食蟹猴单次静脉滴注DATR 90.0～303.8mg/kg,最大无毒性反应剂量（no observedadverse effect level,NOAEL）为90.0 mg/kg,最小毒性反应剂量为135.0 mg/kg,严重毒性剂量在202.5 mg/kg以上。主要毒性反应为活动减少、精神不振,进食减少,RBC、Hb和Hct降低,ALT、AST、Tbill、Dbill、BUN、Cr和LDH升高。毒性作用靶器官可能为血液系统、消化系统（如肝脏）和泌尿系统（如肾脏）。2.DATR对食蟹猴和大鼠的长期毒性作用将动物分为高剂量、中剂量、低剂量和溶媒对照组静脉内注射DATR,每天上午给药,每周7次,隔一周再次给药,共4个给药周期。观察DATR的长期毒性及其可逆性。食蟹猴静脉滴注DATR10～90mg/kg.,安全剂量为10mg/kg,毒性剂量为30mg/kg。主要毒性反应为进食减少,RBC、Hb、Hct降低和MCV、Ret升高,ALT、AST、TBIL、DBIL、ALP和LDH升高,以及骨髓中红系有核细胞增生旺盛和动物肝、肾实质细胞区域性水样变性。毒性作用靶器官可能为血液系统（如骨髓）、消化系统（如肝脏）和泌尿系统（如肾脏）。大鼠静脉内注射DATR20～180mg/kg,安全剂量为20mg/kg,毒性剂量为60mg/kg。主要毒性反应为食量和体重降低,BUN、Cr增高和RBC、Hb、Hct浓度的降低以及肾实质细胞特定区域的水样变性和骨髓毒性。毒性作用靶器官可能为泌尿系统（如肾脏）和血液系统（如骨髓）。3.TUNEL方法检测食蟹猴肝细胞和SD大鼠肾细胞凋亡DATR发挥抗肿瘤作用主要通过诱导肿瘤细胞凋亡,为进一步研究DATR引起肝毒性和肾毒性的机制,用TUNEL方法检测了食蟹猴肝细胞和SD大鼠肾细胞凋亡情况。结果显示给药组SD大鼠肾细胞凋亡状况与溶媒对照组相比无明显差异;与溶媒组凋亡情况相比,DATR90mg/kg食蟹猴肝细胞凋亡有明显增多趋势,但凋亡程度弱于阳性TRAIL90mg/kg给药组;在恢复期结束时,DATR90mg/kg组和阳性给药组猴肝细胞凋亡状况有所恢复,但仍保持较高的凋亡率。DATR10mg/kg和30mg/kg组猴肝细胞未见有凋亡趋势。DATR高剂量组和阳性对照组与溶媒对照组相比,深棕色杂质明显增多,而中剂量和低剂量则无此现象。DATR10mg/kg组和30mg/kg组与溶媒组凋亡状况相比均无明显差异。证实了DATR引起的食蟹猴肝毒性可能是由于诱导了正常肝细胞的凋亡引起的,而SD大鼠肾毒性则可能与细胞凋亡无直接关系。4.DATR分别与奥沙利铂、多烯紫杉醇和伊立替康联合用药,观察对SD大鼠可能产生的毒性反应观察DATR与临床抗肿瘤药物联合应用连续静脉内注射的毒副反应情况及其严重程度,为临床使用和配伍药剂选择提供参考依据。我们在不同剂量水平上将DATR分别与奥沙利铂、多烯紫杉醇和伊立替康联合用药,观察不良反应及其与剂量的关系。DATR联合用药和伊立替康、多烯紫杉醇、奥沙利铂单独应用未见明显的差别,尚未观察到由于联合给药产生的新毒性。联合用药时应密切关注药物对血液系统、免疫系统和泌尿系统的影响。【结论】:DATR作为一种抗肿瘤新药,主要对血液系统、消化系统（如肝脏）和泌尿系统（如肾脏）有一定的毒性作用,毒性具有可逆性。DATR引起食蟹猴的肝毒性的原因可能是诱导了正常肝细胞的凋亡,而肾毒性可能与细胞凋亡无直接关系。DATR联合用药和伊立替康、多烯紫杉醇、奥沙利铂单独应用未见明显的差别,尚未观察到由于联合给药产生的新毒性。